DE1780713C3 - Signal transmission device for track-bound vehicles - Google Patents

Signal transmission device for track-bound vehicles

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DE1780713C3
DE1780713C3 DE1780713A DE1780713A DE1780713C3 DE 1780713 C3 DE1780713 C3 DE 1780713C3 DE 1780713 A DE1780713 A DE 1780713A DE 1780713 A DE1780713 A DE 1780713A DE 1780713 C3 DE1780713 C3 DE 1780713C3
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Masao Kamakura Kanagawa Sugi
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Description

Die Erfindung betrifft eine Signaliibcrtragungseinrichtung für spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, die sich entlang einer Übertragungsleitung mit mehreren periodisch ihre räumliche Anordnung relativ zueinander ändernden Leitern bewegen v, und zur Ankopplung an das elektromagnetisch« Feld eines von einer Signalquelle in die Übertragungsleitung eingespeisten, nachrichtenmodulierten Signalstroms eine an einen Empfänger angeschlossene, am Fahrzeug in unmittelbarer Nähe der Übertragungsleitung an- mi geordnete Antenne aufweisen.The invention relates to a signal transmission device for track-bound vehicles, particularly railways, that run along a transmission line with several conductors that periodically change their spatial arrangement relative to one another move v, and for coupling to the electromagnetic field one from a signal source into the transmission line fed in, message-modulated signal stream connected to a receiver on the vehicle in the immediate vicinity of the transmission line an- mi have ordered antenna.

Aus der Zeitschrift »Signal und Draht« 1964, lieft 2, Seiten 17, 18 sowie 1965, Heft 2, Seite 21, isl eine Übertragungseinrichtung bekannt, deren Übertragungsleitung zwei parallel zu den Gleisen einer *.·> Eisenbahn verlaufende Leiter aufweist, die sich in einer im wesentlichen parallel /ur Erde verlaufenden Ebene in gleichbleibenden Abstünden iibcrkrcii/cn. Die Arttcnne dieser Übertragungseinrichtung ist am Eisenbahruug befestigtFrom the magazine »Signal und Draht« 1964, ran 2, Pages 17, 18 and 1965, issue 2, page 21, isl one Transmission device known, the transmission line of which has two parallel to the tracks of a *. ·> Has railroad conductors extending in a substantially parallel / ur earth plane in constant intervals iibcrkrcii / cn. The species this transmission device is attached to the Eisenbahruug

Die Übertragungseinrichtung weist periodisch wiederkehrende Kreuzungspunkte der beiden Leiter auf. Dadurch sollen induzierte und unerwünschte Störungspegel von äußerer Strahlung, welche von anderen Sendeeinrichtungen herrühren, niedrig gehalten werden. Mit dieser Übertragungseinrichtung lassen sich aber hochfrequente Signale nicht übertrage.-:, da die Übertragungscharakteristik der hochfrequenten Wellen durch die Kapazität, weiche an den Kreuzungspunkten vorhanden ist, beeinflußt wird. Des weiteren unterbrechen die Kreuzungspunkte das Signal an der mit der Übertragungsleitung gekoppelten Antenne. Zwar kann durch Abzählen der Unterbrechungen der vom Fahrzeug zurückgelegte Weg ermittelt werden, doch sind derartige Unterbrechungen bei der Übertragung kontinuierlicher Signale nachteilig, da sie unerwünschte Störungen im Signal verursachen.The transmission device has periodically recurring crossing points of the two conductors on. This is intended to induce and undesired interference levels from external radiation, which from originate from other broadcasting facilities, are kept low. Leave with this transmission device but high-frequency signals are not transmitted. -: because the transmission characteristics of high-frequency waves is influenced by the capacitance that is present at the crossing points. Also interrupt the crossing points the signal on the antenna coupled to the transmission line. Although it can the distance traveled by the vehicle can be determined by counting the interruptions, but Such interruptions in the transmission of continuous signals are disadvantageous because they are undesirable Cause interference in the signal.

Bei der bekannten Übertragungseinrichtung sind die Übertragungsleitungen in einer Ebene parallel zur Erde und nahe der Erde angeordnet Es besteht die Gefahr, daß Fremdkörper in den Raum gelangen, in welchem sich das elektromagnetische Feld aufbaut. Dadurch wird die Übertragungscharakteristik verschlechtert. Des weiteren wächst die Strahlung nach außen hin und damit die Gefahr von IrK^rferenzen mit anderen Übertragungseinrichtungen. Außerdem sind die bekannten Überlragungseinrichtungen bei der Instandhaltung der Gleisanlagen hinderlich.In the known transmission device, the transmission lines are in a plane parallel to earth and located close to the earth There is a risk that foreign bodies will get into the room in which the electromagnetic field builds up. This worsens the transmission characteristic. Of furthermore the radiation grows outwards and with it the danger of interference with other transmission devices. In addition, the known Überlragungseinrichtung in the maintenance of Track systems obstructive.

Die Erfindung hat nun die Aufgabe, eine gegenüber Störsignalen aus der Umgebung unempfindliche Übertragungseinrichtung anzugeben, bei der die Amplitude des Empfangssignals bei Bewegung des Fahrzeugs gleichbleibt.The object of the invention is to provide a transmission device that is insensitive to interference signals from the environment at which the amplitude of the received signal remains the same when the vehicle is in motion.

Ausgehend von der eingangs näher erläuterten Einrichtung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Übertragungsleitung wenigstens drei mit gleicher und gleichbleibender Steigungshöhe schraubenförmig um eine Längsachse der Übertragungsleitung gewundene Leiter aufweist, die in Längsrichtung einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben und daß der von der Signalqucllc an die Übertragungsleitung abgegebene, nachrichtcnmodulierte Signalstrom in benachbarten Leitern eine Phasenverschiebung von 360°/n hat, wenn «die Anzahl der Leiter ist.Based on the device explained in more detail at the beginning, this object is achieved according to the invention solved in that the transmission line has at least three with the same and constant pitch having conductors wound in a helical manner about a longitudinal axis of the transmission line, which in the longitudinal direction have an even distance from each other and that the from the Signalqucllc to the Transmission line emitted, message-modulated signal current in adjacent conductors Phase shift of 360 ° / n if «is the number of conductors.

Bei einer derartigen Übertragungsleitung wird zwischen jeweils zwei Leitern entlang der gesamten Übertragungsleitung ein gleichförmiger Zwischenraum eingehalten, so daß die Übertragungscharakteristik auch bei hohen Frequenzen nicht beeinträchtigt wird und ein breites Frequenzband für die Übertragung zur Verfügung steht. Die von den einzelnen Leitern der Übertragungsleitung abgestrahlten Wellen kompensieren sich gegenseitig und können deshalb mit Feldern anderer Sende- und Empfangsstationen und insbesondere auch äußeren Rauschquellen nicht interferieren. Der Grund hierfür liegt darin, daß derartige Strahlungs- bzw. Rauschquellen in sämtlichen Leitern der Übertragungsleitung gleichzeitig Ströme induzieren. Die induzierten Ströme kompensieren sieh jedoch auf Grund der schraubenförmigen Struktur gegenseitig vollständig.In such a transmission line is between every two conductors along the entire Transmission line maintained a uniform gap, so that the transmission characteristic is not affected even at high frequencies and a wide frequency band for transmission to Available. Compensate for the waves emitted by the individual conductors of the transmission line each other and can therefore with fields from other sending and receiving stations and in particular also do not interfere with external noise sources. The reason for this is that such radiation or Sources of noise induce currents in all conductors of the transmission line at the same time. The induced However, currents compensate each other completely due to the helical structure.

Weilerhin haben Übcrtragungsleitiingcn der vorstehend erläuterten Art ilen Vorteil, daß sie elektromagnetische Felder erzeugen, deren Magnetfeldstiirke an keiner Stelle der Übertragungsleitung 0 wird. Die in ilen einzelnen Leitern der Übertragungsleitung fließenden.Weiler transfer lines have the above explained types ilen advantage that they generate electromagnetic fields whose magnetic field strength at no point on the transmission line becomes 0. The in ilen individual conductors of the transmission line flowing.

gegeneinander phasenverschobenen Ströme liefern jeweils einen vektoriellen Beitrag zur magnetischen Feldstärke, was dazu führt, daß längs der Übertragungsleitung bereits mit einer einzigen Antenne ein annähernd konstanter Empfangspegel empfangen wer- ί den kann.Currents out of phase with one another each make a vector contribution to the magnetic Field strength, which leads to a single antenna along the transmission line approximately constant reception level can be received.

Eine Ausgestaltung, durch die eine gleichförmige Charakteristik der Phasenverschiebung in einem weiten Frequenzband gewährleistet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer festgelegten Phasen- in differenz zwischen den Signalen zweier benachbarter Leiter die Signalquelle über einen Einseitenbandmodulator für hohe Frequenzen, eine Phasenschieberschaltung und eine Demodulationsschaltung an den einen Leiter und über eine Schaltung, die die Amplitude des ι ί nicht phasenverschobenen Signals der Amplitude des phasenverschobenen Signals angleicht, an den anderen Leiter geschaltet istAn embodiment through which a uniform characteristic of the phase shift is ensured in a wide frequency band is characterized in that the signal source via a single sideband modulator for high frequencies, a phase shifter circuit and a demodulation circuit to generate a fixed phase difference between the signals of two adjacent conductors is connected to the one conductor and via a circuit that matches the amplitude of the ι ί non-phase-shifted signal to the amplitude of the phase-shifted signal, to the other conductor

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden, _>n und zwar zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings, _> n namely shows

Fig. IA-C verschiedene Ansichten eir.er ersten Ausführungsform einer erfindungsgcmäßen Signalübertragungseinrichtung, Fig. IA-C different views of a first Embodiment of a signal transmission device according to the invention,

Fig.2A —E Magnetfelder an den Schnittlinien a-a', .·-> b-b',cc'.d-d',e-e'\nF\g. 1,2A-E magnetic fields at the cutting lines a-a ', . · ->b-b',cc'.d-d',e-e' \ nF \ g. 1,

Fig.3 ein Schaltbild einer in der Einrichtung nach Fi g. 1 verwendbaren Antenne,Fig. 3 is a circuit diagram of one in the device according to Fi g. 1 usable antenna,

Fig.4 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer crfindungsgemäßen Signalübertragungseinrich- in tung,Fig. 4 is a circuit diagram of another embodiment a signal transmission device according to the invention tion,

Fig. 5A — C zur Erzeugung phasenverschobener Signalströmc geeignete Phasenschieber,5A-C phase shifters suitable for generating phase-shifted signal streams,

Fig.6 eine weitere Schaltung zur Erzeugung phasenverschobener Signalströnie. r>6 shows a further circuit for generating phase-shifted signal currents. r>

Die nachfolgend erläuterten Signulübcrtragungscinrichtungen enthalten eine Übertragungsleitung, die sich aus einer größeren Anzahl elektrisch leitender Drähte (n-Drähte) zusammensetzt. Die Drähte weisen gleichen Abstand voneinander uuf und sind spiralig bzw. in wendelförmig mit einer konstanten Steigung auf eine Zyiindermantelflächc aufgewickelt. Die n-Drähte sind dabei in der Weise aus einer Signalquellc gespeist, daß die Phasendifferenz der Ströme in benachbarten Drähten 2/η beträgt. ι -,The signal transmission devices explained below contain a transmission line which is composed of a large number of electrically conductive wires (n- wires). The wires are at the same distance from one another and are wound in a spiral or helical manner with a constant pitch on a cylinder jacket surface. The n-wires are fed from a signal source in such a way that the phase difference of the currents in adjacent wires is 2 / η . ι -,

F i g. 1A zeigt eine Schrägansicht :ines Ausf'ihrungsbeispiels der Erfindung. Die Fig. IB ist eine Ansicht in Richtung c\ der F ig. IA und die Fig. IC ist eine Ansicht in Richtung Cider Fig. IA. In den Fig. IA bis C sind mit I die Gleise einer Eisenhahn, mit 4 die Übertragungs- *» leitung und mit 3| und 3; die Empfangsantennen bezeichne!F i g. 1A shows an oblique view of an exemplary embodiment of the invention. FIG. IB is a view in the direction c \ F ig. 1A and FIG. IC is a view in the direction of FIG. 1A. In FIGS. 1A to C, I denote the tracks of an iron cock, 4 denotes the transmission line and 3 | and 3; designate the receiving antennas!

Die Übertragungsleitung besteht aus vier Drähten (im allgemeinen Fall drei oder mehr Drähte), die räumlich verteilt angeordnet sind. Diese Anordnung ist mit 5, 6 -vj und 5', 6' in den Fig. IA-C bezeichnet. Aus diesem Aufbau folgt, daß von außen aus allen Richtungen kommende Radiowellen, die vom Kommutator des Motors der Lokomotive von Oberleitungsdrähten, Schaltern u.dgl. erzeugt werden, keine Ströme in der wi Übertragungsleitung hervorrufen können, wie später noch gezeigt wird. Gleichzeitig hebt sich die von der Übertragungsleitung nach auUen abgestrahlte Energie uuf, wodurch Interferenzen und Überlagerungen anderer Empfangs- und .Setulestationcii vermieden werden. h>The transmission line consists of four wires (in the general case three or more wires) that are spatially are arranged distributed. This arrangement is with 5, 6 -vj and 5 ', 6' in Figures IA-C. For this Structure follows that radio waves coming from outside from all directions, which are transmitted by the commutator of the The locomotive's engine is generated by catenary wires, switches, etc., no currents in the wi Transmission line, as will be shown later. At the same time, the stands out from the Transmission line radiated energy to the outside, causing interference and superimposition of others Reception and .Setulestationcii are avoided. h>

Die Fig. 2A-F. McIk1N schemalisch die Magnctfcldvcrteilungen an den Schnittlinie .7-<■/', b-b'. cc', (/-(/'und rc' der F-" ig. IC dnr. f)ii: ,Misge/ngeneii Linien stellen die Magnetfelder dar, die aus den Strömen in den Drähten 5 und 6 resultieren. Die gestrichelten Linien stellen die Magnetfelder dar, die aus den Strömen der Drähte 5' und 6' resultieren. In der Fi g. IC beträgt der Abstand zwischen den Schnittlinien a-a'und e-e'gerade die Hälfte der Steigung einer Drahtwindung. Daraus folgt, daß die entsprechenden Magnetfelder der F i g. 2A und E in ihrer räumlichen Verteilung einander entgegengerichtet sind. Aus dem gleichen Grund heben sich die Strahlungsfelder, die vom übertragenen Signal herrühren, jeweils nach '/j Steigung der Windung gegenseitig auf. Gleichfalls werden von außen kommende elektromagnetische Felder, die einen Strom mit einer inversen Phase jedesmal bei Wi Steigungslänge einer Windung erzeugen, in ihrer Wirkung zu Null.Figures 2A-F. McIk 1N schemalisch the Magnctfcldvcrteilungen at the intersection .7- <■ / ', b-b'. cc ', (/ - (/' and rc 'of the F- "ig. IC dnr. f) ii:, Misge / ngeneii lines represent the magnetic fields resulting from the currents in wires 5 and 6. The dashed lines represent the magnetic fields which result from the currents of the wires 5 'and 6'. In Fig. 1C, the distance between the intersection lines a-a 'and e-e' is just half the pitch of a wire turn. The spatial distribution of the corresponding magnetic fields in FIGS. 2A and E is opposite to one another. For the same reason, the radiation fields originating from the transmitted signal cancel each other out according to the pitch of the winding Coming electromagnetic fields, which generate a current with an inverse phase each time at Wi pitch length of a turn, have zero effect.

Um die Forderung einer gleichmäßigen Kopplung zwischen der Übertragungsleitung und der Antenne am Eisenbahnzug zu erfüllen, muß das Signal beim Senden oder beim Empfang phasenverschoben werden. Dies soll im einzelnen dargestellt werden.To meet the requirement of a uniform coupling between the transmission line and the antenna on To meet railroad train, the signal must be phase shifted when sending or receiving. this should be shown in detail.

Der soeben geschilderte Sachverhalt kann dadurch erreicht werden, daß zwei Paare von elektrisch leitenden Drähten 5, 6 und 5', 6' (im allgemeinen Fall drei oder mehr Drähte) die Übertragungsleitung bilden. Die beiden Drahtpaare werden mit ein und denselben Signalen gespeist, wobei jedes eine Phasendifferenz von π/2 besitzt (im allgemeinen Fall beträgt die Phasendifferenz 2 π/η, wobei η die Anzahl der Drähte ist). Dies is', gleichbedeutend mit einem vierphasigen Wechselstrom, der nacheinander die vier Drähte beaufschlagt. Wenn entsprechend der Fig. 2 die Magnetfelder der Drahtpaare hi und hi sind, dann ist die in der Antenne 3 induzierte Spannung V durch folgende Gleichung bestimmt:The situation just described can be achieved in that two pairs of electrically conductive wires 5, 6 and 5 ', 6' (in the general case three or more wires) form the transmission line. The two wire pairs are fed with one and the same signals, each with a phase difference of π / 2 (in the general case the phase difference is 2 π / η, where η is the number of wires). This is equivalent to a four-phase alternating current that successively acts on the four wires. If, according to FIG. 2, the magnetic fields of the wire pairs are hi and hi , then the voltage V induced in the antenna 3 is determined by the following equation:

V = A(Zi1 cos <-) t. Jh1 sin H). V = A (Zi 1 cos <-) t. Jh 1 sin H).

Der Winkel θ in der Formel (2) ist in der Fig. 2B bezeichnet. Er bedeutet den Winkel, um den die Drähtepaare gegen die Flächennornialc der von der Antennenschleife umfaßten Fläche bzw. gegen die Antennenrichtung gedreht sind, k ist eine Konstante, die sich aus der Frequenz des Signalstromes bestimmt. Sobald in der Formel (2) h\ = hi gesetzt werden kann, gilt die Beziehung:The angle θ in the formula (2) is shown in Fig. 2B. It means the angle by which the wire pairs are rotated with respect to the surface normals of the surface encompassed by the antenna loop or with respect to the direction of the antenna, k is a constant which is determined from the frequency of the signal current. As soon as h \ = hi can be set in formula (2), the relationship applies:

I K| = A/i, = A/i,. (.1)I K | = A / i, = A / i ,. (.1)

Die Formel (3) bedeutet, daß eine einzelne Antenne, die mit der zuletzt beschriebenen Übertragungsleitung gekoppelt ist, in der gleichen Weise gleichmäßig gekoppelt werden kann wie eine Antenne, die η herkömmlicher Weise mit zwei parallelen Drähten gekoppelt ist. Allgemein bedeutet dies, daß das Resultat der Formel (3), nämlich die empfangene Signalspannung I V\ — const, dann erhalten wird, wenn Signale mit gleicher Amplitude und einer Phasendifferenz von 2 π/η zwischen benachbarten Drähten an den Eingang gelegt werden. Dies geschieht mittels einer Einzelphasen/n- Phasen-Konverterschaltung nach F i g. 4, d. h. an den Eingängen der Drühte wird ein η phasiger Wechselstrom gelegt.The formula (3) means that a single antenna coupled to the transmission line described last can be uniformly coupled in the same manner as an antenna conventionally coupled η with two parallel wires. In general, this means that the result of formula (3), namely the received signal voltage I V \ - const, is obtained when signals with the same amplitude and a phase difference of 2π / η between adjacent wires are applied to the input. This is done by means of a single-phase / n-phase converter circuit according to FIG. 4, ie an η- phase alternating current is applied to the inputs of the wires.

Die Antennen 3i und J2 in den Fig. IA-C sind am Eisenbahnzug mit einem Abstand von '/; Steigung der Drahtwindungen brfestigt. Wie schon erwähnt, kehrt sich die räumliche Verteilung der Magnetfelder entlang der Übertr. giingsleituiig bei einem Abstand, der der halben Steigung einer Windung entspricht, um. DieAntennas 3i and J2 in Figures IA-C are on Railway train with a spacing of '/; The pitch of the wire turns is fixed. As already mentioned, returns The spatial distribution of the magnetic fields along the transmission smoothly changes at a distance equal to the half the pitch of one turn corresponds to. the

Antennen .31 und 3.> sind, wie die I'ig. 3 zeigt, so miteinander verbunden, daB die induzierte Spannung verdoppelt wird. Dadurch wird die doppelte Energie einer einzelnen Antenne empfangen. Weiterhin erscheinen von außen kommende elektrische Wellen und Störungen, die direkt auf die Antennen auftreffen. nicht an den Ausgangsklemmen 10, 10', weil die Größe und Phase der ankommenden Wellen und die Störungen praktisch gleich Null sind. In diesem Fall muß allerdings gelten, daß die Steigung einer Windung in bezug auf die Wellenlänge klein genug ist.Antennas .31 and 3.> are like the I'ig. 3 shows so interconnected that the induced voltage is doubled. This will receive twice the energy of a single antenna. Continue to appear External electrical waves and interference that hit the antennas directly. not at the output terminals 10, 10 ', because the size and phase of the incoming waves and the disturbances are practically zero. In this case, however, it must apply that the pitch of a turn with respect to the Wavelength is small enough.

Da die I Ibcrlragungsleitung aus spiralig gewundenen Drähten auf einer /ylindcrmantclfläche besteht, kann die Leitung sehr schmal, kompakt und mechanisch stabil gebaut werden. Man erhält dadurch eine stabilisierte Übertragungscharakteristik und es gibt keine Störungen bei Wartungsarbeiten an dem Gleiskörper.Since the projection line is made of spirally wound Consists of wires on a / ylindcrmantclfläche, can the line can be built very narrow, compact and mechanically stable. This gives a stabilized one Transfer characteristic and there are no malfunctions during maintenance work on the track body.

Die Fi s. 5A - C zeigen Schaltungen zur Phasenverschiebung. In der F i g. 5A ist ein Beispiel gezeigt, bei dem eine Verzögerungsleitung benützt wird. Die Phasenverschiebung wird durch die Länge der Leitung bewirkt. Die I ig. 5Ii und C zeigen Phascnschicbcrsehaltungen mit Kapazitäten und Induktivitäten.Figures 5A-C show phase shifting circuits. In FIG. An example using a delay line is shown in FIG. 5A. the The phase shift is caused by the length of the line. The I ig. 5Ii and C show phase shifts with capacitances and inductances.

F i g. 6 zeigt eine weitere Phascnschieberanordnung. Mit dieser Anordnung ist es möglich, über ein breites Frequenzband tine gleichförmige Charakteristik zu erhalten.F i g. 6 shows another phase shifter arrangement. With this arrangement, it is possible to have a uniform characteristic over a wide frequency band obtain.

Diese Phasenschieberanordnung erzeugt wie folgt ein Signal mit konstanter Phasenverschiebung: F.ine durch Modulation bei einer sehr hohen Frequenz im Vergleich zur Frequenz des in der Übertragungsleitung übertragenen Signals erhaltene F.inseitenbandkomponcnte des Signals wird um einen konstanten Betrag phasenverschoben und dann demoduliert. Durch die Übertragungseinrichtung, die die phasenzusammengesetzten Signale empfängt, wird die Phasencharakteristik über ein breites Frequenzband gleichförmig gestaltet und die .Systemcharakteristik verbessert.This phase shifter arrangement generates a signal with constant phase shift as follows: F.ine through Modulation at a very high frequency compared to the frequency of that transmitted on the transmission line The signal's received sideband component of the signal is phase shifted by a constant amount and then demodulated. Through the transmission device, which the phase composite Receives signals, the phase characteristic is made uniform over a wide frequency band and the .System characteristics improved.

Gemäß der F ι g. 6 wird das elektrische Signal von einer .Signalquelle 46 kommend in einem Modulator 43 einer F.inseitenbandmodulation bei einer hohen Frequenz und in einer rrmsenschieberschaiiung 44 einer Phasenverschiebung um einen konstanten Betrag unterworfen. Dann wird es von einer Demodulatorschaltung 45 aufgenommen und den Drähten 5 und 6 der Übertragungsleitung zugeführt. Zum gleichen Zeitpunkt wird das elektrische Signal der Signalquelle 46 über die Schaltung 47 den Drähten 5', 6' der Übertragungsleitung zugeführt. Die Schaltung 47 gleicht die Amplitude dieses Signals der Amplitude des phasenverschobenen Signals an. Die beiden elektrischen Signale werden in die Drahtpaare 5, 6 und 5', 6' der Übertragungsleitung gespeist. Sie haben eine Phasendifferenz von .112 und werden gleichförmig von einei einzelnen Antenne empfangen.According to FIG. 6, the electrical signal coming from a signal source 46 is subjected to a single sideband modulation at a high frequency in a modulator 43 and to a phase shift by a constant amount in an arm-shifting circuit 44. Then it is picked up by a demodulator circuit 45 and fed to wires 5 and 6 of the transmission line. At the same time, the electrical signal from the signal source 46 is fed via the circuit 47 to the wires 5 ', 6' of the transmission line. The circuit 47 adjusts the amplitude of this signal to the amplitude of the phase-shifted signal. The two electrical signals are fed into the wire pairs 5, 6 and 5 ', 6' of the transmission line. They have a phase difference of .112 and are uniformly received by a single antenna.

Das von der Signalt|iiclle 46 kommende, einseitcnbandmodulicrlc elektrische Signal kann durch die untenstehende Formel dargestellt werden. Wenn das Signal einer Finfrequenzkomponcnle im Signalband durch so'"'und die Trägerwelle durch cc""··'ausgedrückt werden, gillThe single-sided band module coming from the signal iiclle 46 electrical signal can be represented by the formula below. If that Signal of a fin frequency component in the signal band is expressed by so '"' and the carrier wave by cc" "·· ' be, gill

fund λ sind dabei Konstanlen und /»der Modulations grad. Wenn das modulierte Signal der Formel (4) um den Winkel '/' bei einer hohen Frequenz durch die Phascnverschicbiinpsschaltunp 44 phasenverschoben wird, kann es durch folgende Formel ausgedrückt werden:and λ are constants and / »of the modulation grad. When the modulated signal of formula (4) by the angle '/' at a high frequency by the Phase shift switch 44 out of phase it can be expressed by the following formula:

.ή Wenn dieses Signal von der Demodulalionssehaltung 45 aufgenommen worden isl. um die Signalkomponentc abzutrennen, dann wird das Signal zu in μ si·' 1""J*. Das bedeutet, daß das Signal eine Phasendifferenz von '/' zum Ausganjissignal der Signalquclk· 46 hat. // bedeutet.ή When this signal has been picked up by the demodulation circuit 45. to separate the signal componentc, then the signal becomes in μ si · '1 "" J *. This means that the signal has a phase difference of '/' to the output signal of Signalquclk · 46. // means

:, den Grad der Amplitudenveränderung, der durch die Demodulationsschalliing hervorgerufen worden ist.:, the degree of amplitude change caused by the Demodulationsschalliing has been caused.

Wenn ι·/ιι,,<* 1 in der Formel C>) isl, dann ist die Frcquenzbandbrcilc, die zur Frzcugting der Phase Φ in der Phasenvcrschicbungssehaltung verwendet wird.If ι · / ιι ,, <* 1 in the formula C>) isl, then is the frequency band width that is used to advance phase Φ in the phase shift circuit.

«ι genügend schmal im Vergleich mil der Trägerfrequenz H',,. Die Phasencharakicrislik im Sigralfrequenzband wird dann gleichförmig. Die Demodulation erfolgt erst nach der Phasenverschiebung des auf ein Finscilenband modulierten Signals, so daß bei einer hohen F'requenz«Ι sufficiently narrow in comparison with the carrier frequency H',,. The phase charakicrislik in the sigral frequency band then becomes uniform. The demodulation takes place only after the phase shift of the on a finscilen band modulated signal, so that at a high frequency

r> ein empfangenes Signal erhallen wird, das um die Phase Φ von der Signalquelle 46 verschoben ist.r> a received signal is reverberated which is shifted by the phase Φ from the signal source 46.

Der oben geschilderte Fall bezieht sich auf eine Einrichtung, bei der elektrische Signale an eine Übertragungsleitung abgegeben und von einer Antenne,The case described above relates to a device in which electrical signals are sent to a Transmission line delivered and from an antenna,

4(i die z. B. an einem fahrenden F.isenbahnzug befestigt ist. empfangen werden. Die gleiche Anordnung kann aber auch bei einer übertragungseinrichtung Verwendung finden, bei der die elektrischen Signale von der Antenne am Eisenbahnzug kommend über die Übertragungs- > leitung zu einer Empfangsstation weitergeleitet werden.4 (i which is attached, for example, to a moving railway train. be received. The same arrangement can, however, also be used in a transmission device where the electrical signals coming from the antenna on the train via the transmission > The line can be forwarded to a receiving station.

Wird, wie obenstehend erläutert, ein mit einemAs explained above, if a with a

niederen Frequenzband in die Übertragungsleitung eingespeistes elektrisches Signal durch eine Trägerwelle mit einer hohen Frequenz moduliert, dann kann dielow frequency band fed into the transmission line by a carrier wave modulated with a high frequency, then the

vi Phasenverschiebung der modulierten Welle leicht nd gleichförmig bei einer hohen Frequenz durchgeführt werden. Damit erhält man eine gute Systemcharakteristik. vi phase shift of the modulated wave slightly nd can be performed uniformly at a high frequency. This gives a good system characteristic.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (3)

Potentansprüche;Potency claims; 1. Signalübertragungseinrichtung für spurgebundene Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnen, die sich ·> entlang einer Übertragungsleitung mit mehreren periodisch ihre räumliche Anordnung relativ zueinander ändernden Leitern bewegen und zur Ankopplung an das elektromagnetische Feld eines von einer Signalquelle in die Übertragungsleitung einge- in speisten, nachrichtenmodulierten Signalstroms eine an einen Empfänger angeschlossene am Fahrzeug in unmittelbarer Nähe der Übertragungsleitung angeordnete Antenne aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung (4) ι ί wenigstens drei mit gleicher und gleichbleibender Steigungshöhe schraubenförmig um eine Längsachse der Übertragungsleitung (4) gewundene Leiter aufweist, die in Längsrichtung einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben und daß der von der jn Signalquelle (12) an die Übertragungsleitung abgegebene, nachrichtenmodulierte Signalstrom in benachbarten Leitern eine Phasenverschiebung von 360°In hat, wenn π die Anzahl der Leiter ist.1. Signal transmission device for track-bound vehicles, especially railways, which move along a transmission line with several conductors that periodically change their spatial arrangement relative to one another and for coupling to the electromagnetic field a message-modulated signal stream fed into the transmission line from a signal source have antenna connected to a receiver on the vehicle in the immediate vicinity of the transmission line, characterized in that the transmission line (4) has at least three conductors which are helically wound around a longitudinal axis of the transmission line (4) with the same and constant pitch and which have a longitudinal direction have a uniform distance from one another and that the message-modulated signal current emitted from the signal source (12) to the transmission line has a phase shift of 360 ° In in adjacent conductors if π is the number of Head is. 2. Signalübertragungseinrichtung nach Anspruch >> 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (31, 32) zwei in Längsrichtung der Übertragungsleitung (4) räumlich getrennt angebrachte Antennenelemente (31, 32) aufweist, deren Abstand ein einfaches oder ein ungeradzahliges Vielfaches einer halben Stei- κι gungshöhe der Übertragungsleitung (4) ist und die zur additiven Überlagerung ihrer Empfangsausgangssignalc verbundeil sind.2. Signal transmission device according to claim >> 1, characterized in that the antenna (31, 32) has two in the longitudinal direction of the transmission line (4) has spatially separated antenna elements (31, 32), the distance between which is a simple or is an odd multiple of half a rise κι the transmission line (4) and the are verbundeil for the additive superimposition of their received output signals. 3. Signalübertragungsdnrichtung nach Anspruch3. Signal transmission device according to claim 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur r. Erzeugung einer festgelegten Phasendifferenz zwischen den Signalen zweier benachbarter Leiter die Signalquelle (46) über einen Einseitenbandmodulator(43) für hohe Frequenzen, eine Phasenschieberschaltung (44) und eine Demodulationsschaltung (45) in an den einen Leiter (5, 6) und über eine Schaltung (47), die die Amplitude des nicht phasenverschobenen Signals der Amplitude des phasenverschobenen Signals angleicht, an den anderen Leiter (5', 6') geschaltet ist. η1 or 2, characterized in that for r. Creation of a fixed phase difference between the signals of two adjacent conductors Signal source (46) via a single sideband modulator (43) for high frequencies, a phase shift circuit (44) and a demodulation circuit (45) in to the one conductor (5, 6) and via a circuit (47), which is the amplitude of the out-of-phase signal of the amplitude of the phase-shifted Adjusts the signal, is connected to the other conductor (5 ', 6'). η
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